ABB焊接機器人接地問題故障處理措施分析

黃煥良

摘 要：伴隨著我國科學技術的快速發展，各種新型的機器人在工業制造和生產領域中的應用非常普遍，其中ABB焊接機器人在汽車整車加工制造領域應用具有非常明顯的優勢，但是在ABB焊接機器人工作的過程中，由于電纜斷裂導致焊接變壓器電纜接線盒根部放炮，造成網絡站點全部損壞，所以必須加強對于ABB焊接機器人存在的接地問題進行深入的研究，并且提出針對性的解決對策，提高ABB焊接機器人的運行效果，保證汽車加工、生產的質量安全。

關鍵詞：ABB焊接機器;接地問題;故障處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.138

0 引言

與傳統的氣動焊鉗相比較來看，利用ABB焊接機器人能夠具有焊接速度快的明顯優勢，通過利用ABB焊接機器人能夠為工廠焊裝車間生產線提供全自動化機器人解決方案，不僅能夠有效的提高焊點的效率，而且也能夠提高焊接操作的品質，提升汽車車身抗沖擊能力，保證汽車的質量安全。但是由于ABB焊接機器人在使用過程中經常會出現故障，必須要針對機器人進行恰當的管理與保養。筆者針對ABB焊接機器人設備存在的接地故障問題進行深入的研究與分析，明確故障的處理方法，并且提出針對性的改進措施，進一步提高ABB焊接機器人的應用水平。

1 故障現象

哈飛汽車工業集團利用ABB焊接機器人能夠實現PLC與機器人控制柜，通過Device Net網絡進行數據交換，從而實現ABB焊接機器人自動化控制。但是由于車身主焊接線的ABB焊接機器人的焊接電纜和管路與夾具發生刮碰，所以造成機器人本體焊接變壓器的接線和根部出現拉斷放炮的現象，造成Device Net網站上的所有站點全部損壞，包括5臺機器人的I/0 CPU板、1個PLC Device Net掃描器模塊以及1臺觸摸屏[1]。由此可見ABB焊接機器人如果一旦出現接地問題故障，很容易導致整個站點的機器人全部出現問題，造成嚴重的經濟損失。ABB焊接機器人的接地分為三種。首先是工作接地，也就是系統接地，必須要根據電力系統的正常運行條件針對網絡的某一點進行接地，從而有效的提高ABB焊接機器人的工作效率。例如通過在三相系統中中性點接地能夠保證電網更加穩定，降低對地絕緣，保障對地絕緣閃絡或擊穿時可以有效進行繼電保護。第二種保護接地也被稱之為安全接地，通常情況下ABB焊接機器人的電氣裝置、金屬外殼、配電裝置的構架以及線路桿塔等都有可能出現帶電的情況，所以必須要實現接地保護避免對于人員或設備造成安全隱患要針對金屬外殼和配電裝置進行絕緣檢查，如果絕緣損壞也有可能引發設備斷電的問題。第三種就是防雷接電，由于在夏季雷暴天氣普遍增多而大量的雷電很有可能擊穿設備，導致設備故障，為此必須要將強大的電流導入地中，減少雷電電流流過時電位升高的情況，防雷接地必須要通過避雷針、避雷線、避雷器等設備的應用才能發揮主要作用。

2 故障處理

在針對ABB焊接機器人接線問題故障進行處理方面，作為維修工作人員，應當正確判斷焊機電源跳閘的狀況。但結果顯示，主線的PLC控制柜觸摸屏沒有顯示。在開啟控制柜以后，24V電源的開關有跳閘故障，并且出現冒煙的情況而且糊味十分明顯。在拆卸掃描器模塊以后了解到，放炮跡象突出，但是外接24V電源處于正常運行狀態。在拆下掃描器之后，利用萬用表檢查網絡站點的插頭，并沒有發現異常，利用萬用表測量網線和終端電阻時也沒有出現問題，將網線與另外的站點進行連接可以發現總線電纜電站之間存在問題。

運用另一個掃描器進行試驗，發現掃描器依然出現故障，這就能夠說明掃描器自身并沒有問題，通過將掃描器的網線插頭與旁邊正常的掃描器進行實驗，能夠判斷掃描器依然顯示故障。這樣也可以說明外部網絡存在故障問題。但因為在網絡中，在掃描器的基礎上，與其他五個ABB焊接機器人相互連接，全部網線和機器人控制柜的連接插頭當中，需要機器人本體提供必要的電源來源，并非通過網絡獲取所需的電源。工作人員更換A82版進行試驗，并且每次只連接一臺機器人，在這樣操作之后發現掃描器的顯示正常，能夠判斷出，ABB焊接機器人的故障主要是由主機箱損壞引發，必須要對PLC控制柜的燒壞屏幕進行及時更換，重新下載備份程序，科學合理地安裝觸摸屏。此后發現，觸摸屏的顯示正常，而且在對觸摸屏進行檢修期間了解到，觸摸屏的部分電路有損壞。與此同時，24V電源與輸入端端子間因為壓敏電阻燒壞，只能夠去掉壓敏保護電阻，進行通電實驗，并且可以發現偏析控制柜的顯示屏可以正常使用，為此故障解決，只需要更換同參數電阻就可以。但因為焊接電纜被刮斷，致使ABB焊接機器人本身運動的軌跡發生偏移，所以只需要重新綁扎電纜就能夠保證ABB機器人的正常工作。

為了能夠更加深入的判斷ABB故障機器人主機箱內部出現損壞的問題，必須要針對沒有生產的生產線，利用同型號的ABB機器人進行試驗這樣的方式能夠判斷主機箱中負責通信的CPU板損壞情況。

由于汽車加工企業使用的電網屬于三相四線制PEN線具有工作零線和保護接地的主要功能在焊機箱內，由于機器人焊鉗與焊接變壓器之間有兩根電源線和一根保護地線為此必須要將保護地線與焊接變壓器的外殼進行連接，當焊接控制箱的綠色保護地線與電源母排PEN線進行連接，通過測量能夠發現，ABB焊接機器人變壓器的外殼和焊接控制箱保護地線之間不存在聯通的情況，所以使得焊接變壓器外殼和機器人外殼間的電阻很大。

即便在主線PLC控制箱內部已經設置了保護地線，但同質端子、電源母排PEN線已經觸摸屏電源均為24V電源，在這種情況下，掃描器與觸摸屏安全電子均與隱蔽線相連接形成接地通路，如果掃描器內部屏蔽線端子間壓敏電阻有燒壞的情況，就很容易提高燒壞24V連接二極管的幾率，這樣就造成了接地故障。

根據損壞觸摸屏內部的檢查結果可以了解到，在24V電源和端子間存在壓敏電阻。即便有接地故障的存在，保險卻始終完整，能夠發揮其功用。然而，ABB焊接機器人的本體并未和保護接地實現單獨連接，且全部地線都和控制柜箱相互連接。受此影響，控制柜接地的問題也會逐漸突顯出來。在故障機器人的控制柜電源線和電源PEN線相互連接的情況下，然而控制柜內部N線是懸空的狀態，未和接柜體的保護接地端子連接，這樣也會導致控制柜保護接地端子。應該接線卻沒有接線的問題，當機器人控制柜內部的A82版與網絡總線進行連接之后，發現屏蔽線與控制柜保護地處于連通狀態，但是卻沒有與機器人電源線進行連通，所以在ABB焊接機器人電纜與夾具發生碰撞而出現斷裂時，ABB焊接機器人本體的放炮短路發生幾率會明顯提高，然而，由于ABB焊接機器人的本體并沒有和控制柜實現保護接地，在這種情況下，就在機器人本體的作用下，使得強電通過并與機器人的控制柜有效連接，然后擊穿了控制柜的掃描器件和觸摸屏的軟件，造成所有站點觸摸屏出現損壞的問題。

總體來講，導致ABB焊接機器人出現接地問題的根本原因就是其本體短路。但是，出現故障擴散的問題，最主要的因素就是機器人的本體未接地。為了能夠有效避免出現ABB焊接機器人接地問題，必須要定期針對ABB焊接機器人的焊接變壓器原邊電纜以及插頭等進行定期檢查，避免出現裸漏破損的情況，同時還應該針對ABB焊接機器人的控制柜，機器人本體以及焊接變壓器的接地情況進行全面的檢查，保證接地的控制效果。

3 結論

通過本文針對ABB焊接機器人產生的接地問題，故障進行全面的分析和總結，明確了焊接機器人故障發生的現象。同時針對ABB焊接機器人接地故障進行全面的處理，通過這樣的方式能夠提高ABB焊接機器人的運行效果和運行質量，保證ABB焊接機器人在生產過程中的效率。

參考文獻：

[1]謝巨龍，劉輝.ABB焊接機器人接地問題故障處理[J].設備管理與維修，2014（10）：45-46.